《TFEB的SUMO化修飾障礙導致衰老心肌自噬功能缺陷》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由余璐擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：TFEB的SUMO化修飾障礙導致衰老心肌自噬功能缺陷
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：余璐
- 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
衰老心肌自噬體、溶酶體和自噬溶酶體融合等多環節自噬流相關基因表達減退。而新近發現的轉錄因子EB（TFEB）對自噬體和溶酶體途徑均具有重要的調控作用。但是，TFEB自身所發生的翻譯後修飾對其轉錄活性和心肌自噬的影響尚待闡明。我們通過探索性實驗發現：①心肌細胞核內，TFEB可以被SUMO化修飾（SUMOylated TFEB）；②抑制SUMOylation可破壞心肌細胞核內TFEB的穩定性和轉錄活性。③衰老心肌細胞核內SUMO化的TFEB顯著減退。據此提出科學假設：心肌細胞核內SUMO化修飾對於TFEB發揮自噬調控至關重要，TFEB的SUMO化障礙可能是衰老心肌自噬缺陷（mTOR非依賴性的）新機制。本項目擬從衰老心肌TFEB的SUMO化減退機制，SUMO化修飾對衰老心肌TFEB的穩定性的影響機制以及衰老心肌自噬流缺陷的干預新策略三個方面進行深入研究，為老年病防治的基礎策略研究提供新證據。
結題摘要
轉錄因子EB（TFEB）對自噬體和溶酶體途徑均具有重要的調控作用，本項目旨在探討衰老心肌中TFEB翻譯後修飾對其轉錄活性和衰老心肌自噬的影響和作用機制。SUMOylation（小泛素相關修飾物，Small Ubiquitin-like Modifier, SUMO）作為一種重要的翻譯後修飾方式對蛋白質的功能有廣泛的調節作用，主要包括調節蛋白質的細胞定位，蛋白質之間的相互作用以及蛋白質的活性等方面。本研究在前期研究基礎上，主要圍繞TFEB-SUMO化修飾減退是否參與衰老心肌自噬功能障礙並探討自噬功能減退對衰老心肌缺血再灌注損傷的影響，目前取得的研究結果證實：(1)與成年對照小鼠相比，老年小鼠MI/R損傷加重；與之對應，衰老小鼠MI/R損傷區心肌自噬功能障礙，自噬流受阻，自噬蛋白相關基因轉錄水平顯著減退。(2)成年小鼠心肌遭受MI/R損傷後，TFEB出現核轉位，進入心肌細胞核內。衰老MI/R心肌細胞核內TFEB水平較成年組相比顯著降低。(3)心肌細胞核內，TFEB可被SUMO化修飾。衰老MI/R心肌核內TFEB-SUMO化較成年MI/R心肌顯著減退，與TFEB總量減退趨勢一致。檢測SUMOylation的轉移酶UBC9結果發現，衰老MI/R心肌中UBC9水平減退。(4)在培養的心肌細胞中敲低心肌SUMOylation水平可顯著降低心肌細胞核內TFEB水平並降低心肌自噬功能。在體給予AAV9-shRNA-SUMO-1敲低心肌SUMOylation水平。發現抑制SUMOylation可導致心肌核內TFEB水平顯著降低。採用MG132實驗發現，SUMOylation可保持核內TFEB蛋白水平。(5) TFEB的347賴氨酸位點為 SUMOylation修飾位點。(6) 增強SUMOylation可有效維持衰老MI/R心肌核內TFEB水平，有效保護MI/R心肌功能性自噬流。(7) 發現衰老心肌CARM1-TFEB複合體水平下降導致自噬功能障礙。老年心肌CARM1的水平受AMPK-p-FoxO3a-Skp2信號調控。(8) 新發現衰老心肌自噬功能障礙可觸發p62與RIP1及RIP3結合進而促進necroptosis。自噬功能障礙導致心肌程式性壞死增加是衰老心肌缺血易損的新機制。
